CN101783129B - 影像缩放装置以及影像缩放方法 - Google Patents

Abstract

一种影像缩放装置以及影像缩放方法，其在屏幕显示区中调整影像。影像缩放方法包括以下步骤：在屏幕显示区中对影像设定至少一个聚焦区域；根据聚焦区域得到聚焦中心；设定影像的缩放比率；根据屏幕显示区的显示中心、聚焦中心和缩放比率得到移动向量，移动向量代表聚焦中心在屏幕显示区中移动的方向和移动距离；并且根据移动向量朝着屏幕显示区的一设定点方向移动影像在屏幕显示区中的位置，并且根据缩放比率设定影像在屏幕显示区中的影像大小，设定点是屏幕显示区的中心位置或者根据应用需求设定的一位置。

Description

影像缩放装置以及影像缩放方法

技术领域

本发明涉及一种缩放装置以及缩放方法，特别涉及一种影像缩放装置以及影像缩放方法。 

背景技术

随着数字科技的进步，使得信息容易被携带，而人们也可利用电子产品轻易地制作数字信息、查看数字信息或修改数字信息。 

以浏览影像为例，一般使用者常用的功能，是在电子产品开启影像文件之后，将影像显示在屏幕显示区以供使用者浏览。使用者可根据其喜好而将影像进行缩放的查看操作，然而在缩放的过程中，通常以影像的中心位置为原点而对影像进行缩放、或者以屏幕显示区的中心位置为原点而对影像进行缩放。 

请参照图1A所示，当例如将影像开启在显示器1时，其将全部影像显示在屏幕显示区11中，此时影像中的主题较小并且位于屏幕显示区的右侧。当使用者欲放大影像以查看主题时，该影像以影像中心为原点而放大，如图1B所示，此时，影像中的主题不在屏幕显示区11的正中央，并且部分的影像主题已经超出屏幕显示区11，此时使用者必须通过拖拉影像，而将主题移动至屏幕显示区11中。 

承上所述，使用者在对影像缩放之后，常需要通过拖拉才能浏览或查看影像中的主题，如此将造成使用者需要繁复的拖拉操作才能够浏览或者查看影像中的主题，相当不便。 

因此，如何提供一种影像缩放装置以及影像缩放方法以令使用者在对影像缩放之后，能够轻易的浏览或者查看影像中的主题，实为当前重要课题之一。 

发明内容

鉴于上述课题，本发明的目的是提供一种使得影像在屏幕显示区中缩放时，能够自动聚焦而将影像中的主题显示在屏幕显示区中，以减少使用者须要多次拖拉显示画面操作的影像缩放装置以及影像缩放方法。 

为达上述目的，本发明提供一种影像缩放方法，其在屏幕显示区中调整影像。该影像缩放方法包括以下步骤：在屏幕显示区中对影像设定至少一个聚焦区域；根据聚焦区域得到聚焦中心；设定影像的缩放比率；根据屏幕显示区的中心、聚焦中心和缩放比率得到移动向量，移动向量代表聚焦中心在屏幕显示区中移动的方向和移动距离；并且根据移动向量朝着屏幕显示区的一设定点方向来移动影像在屏幕显示区中的位置，并根据缩放比率设定影像在屏幕显示区中的影像大小，设定点是屏幕显示区的中心位置或者根据应用需求设定的一位置。 

为达上述目的，本发明提供一种影像缩放装置，其与显示在屏幕显示区的影像配合应用。影像缩放装置包括聚焦区域设定模块、聚焦中心计算模块、放大比率设定模块、移动向量计算模块以及执行模块。聚焦区域设定模块在屏幕显示区中对影像设定至少一个聚焦区域。聚焦中心计算模块根据聚焦区域得到聚焦中心。放大比率设定模块设定影像的缩放比率。移动向量计算模块根据屏幕显示区的中心位置、聚焦中心以及缩放比率而得到移动向量，移动向量代表聚焦中心在屏幕显示区中移动的方向和移动距离。执行模块根据移动向量朝着屏幕显示区的一设定点方向来移动影像在屏幕显示区中的位置，并根据缩放比率设定影像在屏幕显示区中的影像大小，设定点是屏幕显示区的中心位置或者根据应用需求设定的一位置。 

在本发明的优选实施例中，聚焦区域经由对象辨识技术而设定。其中对象辨识技术可为人脸辨识技术、或移动物辨识技术、或建筑物辨识技术、或自然景观辨识技术。 

承上所述，根据本发明的影像缩放装置以及影像缩放方法利用对象辨识技术(例如人脸辨识技术、或移动物辨识技术、或建筑物辨识技术、或自然景观辨识技术)以设定影像中的聚焦区域，并据以得到聚焦中心，并且在计算出移动向量之后将聚焦中心朝着屏幕显示区的中心位置移动，以令使用者在对影像缩放后，能够自动将影像中的主题尽量呈现在屏幕显示区中。如此一来，使用者即可减少拖拉影像的次数，而可轻易地浏览或查看影像中的主题。 

附图说明

图1A和图1B为现有的影像缩放操作的示意图； 

图2为本发明优选实施例的影像缩放方法的流程图； 

图3为本发明优选实施例进一步说明影像缩放方法的流程图； 

图4A至图4C为本发明优选实施例的单一聚焦区域的影像缩放操作的示意图； 

图5A至图5D为本发明优选实施例的多个聚焦区域的影像缩放操作的示意图；以及 

图6为本发明优选实施例的影像缩放装置的示意图。 

主要组件符号说明 

1：显示器 

11：屏幕显示区 

2：影像缩放装置 

21：聚焦区域设定模块 

22：聚焦中心计算模块 

23：放大比率设定模块 

24：移动向量计算模块 

25：执行模块 

FR01、FR02、FR11～FR15、FR21～FR24、FR33～FR34：聚焦区域 

FC01、FC02、FC03、FC11、FC12、FC13、FC14：聚焦中心 

SC01、SC02、SC03、SC11、SC12、SC13、SC14：显示中心 

S01～S05、S11～S18：影像缩放方法的步骤 

具体实施方式

以下将参照附图，说明根据本发明优选实施例的一种影像缩放装置以及影像缩放方法，其中相同的组件将以相同的参照符号加以说明。 

请参照图2所示，本发明优选实施例的影像缩放方法包括步骤S01至步骤S05。其中影像缩放方法为在屏幕显示区中调整影像。 

步骤S01为在屏幕显示区中对影像设定至少一个聚焦区域。其中聚焦区域可代表影像中的主题，其可为一个或多个。在本实施例中，聚焦区域经由对象辨识技术而获得并设定，当然聚焦区域也可为用户感兴趣而自行选择的任意区域，在此并不加以限制。而对象辨识技术例如为人脸辨识技术、或动物辨识技术、或建筑物辨识技术、或自然景观辨识技术等。然而如果影像中有不同的主题时，例如同时具有人和建筑物，则辨识技术可由使用者自订优先等级。 

步骤S02为根据聚焦区域得到聚焦中心。在本实施例中，当影像仅具有一个聚焦区域时，则聚焦中心将预设为该聚焦区域的中心位置。当影像具有多个聚焦区域时，则聚焦中心是基于这些聚焦区域而根据计算程序，所得到的在影像上的一个点，例如为这些聚焦区域的外接矩形的中心、或者为这些聚焦区域的重心。其中重心计算的权重为有效聚焦区域的面积，而有效聚焦区域是指显示在屏幕显示区内的聚焦区域。 

在步骤S03设定影像的缩放比率。在本实施例中，缩放比率可为默认值，或者由使用者自行设定。 

步骤S04为根据屏幕显示区的显示中心、聚焦中心以及缩放比率而得到移动向量。在本实施例中，移动向量为代表影像的聚焦中心在 屏幕显示区中移动的方向和移动距离的参数值。须注意的是，显示中心除了代表屏幕的正中央之外，在另一实施例中，显示中心也可改为使用者所设定位在屏幕显示区中的任一位置。另外，值得一提的是，显示中心代表的含意可以为显示中心所显示出的影像位置，也就是说，影像缩放前的显示中心所显示的影像位置为缩放后的其它影像位置。此外，移动向量具有预设的缩放位移参数(zooming-panning-rate)，其说明见下文。 

步骤S05为根据移动向量移动影像在屏幕显示区中的位置，并且根据缩放比率而设定影像在屏幕显示区中的影像大小。在本实施例中，影像根据移动向量朝着屏幕显示区的设定点方向移动，其中，设定点例如是使用者自订的位置，或者屏幕显示区的中心位置。 

以下，将以两个实例以进一步说明本发明优选实施例的影像缩放方法，在此以放大影像为例说明。首先，请参照图3、图4A、图4B和图4C以说明第一个实例。其中图3为影像缩放方法的执行流程图。 

如图4A所示，首先步骤S11为在显示器1的屏幕显示区11中开启影像，在此将整个影像显示在屏幕显示区11中，此时的影像大小例如为25％。 

步骤S12为在屏幕显示区11中设定聚焦区域FR01。步骤S13是根据聚焦区域FR01计算聚焦中心FC01，在本实施例中，由于是单一聚焦区域，所以聚焦中心FC01为聚焦区域FR01的中心位置。 

步骤S14为预设置移动向量，预设置移动向量的方向为从FC01指向SC01，移动向量长度为delta/50，其中delta为FC01到SC01的距离。缩放比率设置模块设置缩放倍数，根据缩放倍数和预设置的移动向量，决定实际移动向量。 

在本实施例中，移动向量的缩放-位移参数，如下式： 

(delta/50)×(缩放比率差)，其中，delta为显示中心SC01到聚焦中心FC01的距离，而缩放比率差为影像缩放前与缩放后的缩放比的差值。在本实施例中，例如影像是由25％放大至50％，此时缩放-位移参数为(delta/50)×(50-25)＝delta/2。 

步骤S15为执行缩放移动，其根据移动向量移动影像在屏幕显示区11中的位置，并根据缩放比率设定影像在屏幕显示区11中的影像大小。如图4B所示，由于缩放-位移参数为delta/2，因此，此时的显示中心SC02位于原显示中心SC01与聚焦中心FC02联机的中点，并且由于是从25％放大至50％，所以屏幕显示区11中设定聚焦区域FR01相对放大变为两倍的聚焦区域FR02，此时原本的聚焦中心FC01也相对变成FC02。 

之后步骤S16为判断是否结束缩放，当结果为“是”则程序结束，当结果为“否”，则进行步骤S17。 

步骤S17为更新聚焦区域，其重新设定聚焦区域FR02。本实施例以单一聚焦区域为例，因此聚焦区域以及聚焦中心在影像中的位置始终不变。但是由于影像在屏幕显示区中的缩放比率有变化，因此缩放后聚焦中心在屏幕显示区中的位置会发生变化。 

接着步骤S18为判断聚焦区域是否被修改，当结果为“是”则执行步骤S13，计算聚焦中心FC02，当结果为“否”则执行步骤14。 

步骤14为重新设定移动向量。移动向量的方向是从FC02指向SC02，移动向量的长度为delta/50，delta为当前显示中心和聚焦中心的距离，也就是SC02和FC02的距离。 

在此，例如影像将继续放大至100％，则此时缩放-位移参数为(delta/50)×(100-50)＝delta，因此在执行缩放移动之后，聚焦区域的聚焦中心FC03会与显示中心SC03重叠，如图4C所示。 

以下请参照图5A至图5D，以说明第二实例，本实施例以多个聚焦区域为例说明。 

如图5A所示，首先在屏幕显示区11中开启影像，在此将整个影像显示在屏幕显示区11中，此时的影像大小例如为25％。 

接着设定聚焦区域FR11，FR12，FR13，FR14，FR15，并且根据该聚焦区域FR11，FR12，FR13，FR14，FR15计算聚焦中心FC11。在本实施例中，以人脸辨识技术举例说明，聚焦区域为影像中的人脸，该人脸辨识技术已出现在许多公开文献中，例如根据Adaboost运算、Haar小波特征和相关辨识技术设计的OpenCV人脸检测软件，该检测软件内设有已针对大量人脸影像样本进行训练，所得到的对人脸正面、眼睛、鼻子和嘴巴有效的Haar小波特征和人脸分类器(即用以判断属于人脸或不属于人脸的分类器)，可对数字元影像中的人脸、眼睛、鼻子和嘴巴进行检测并快速辨识出。 

重新预设置移动向量。移动向量方向为从FC11指向SC11。可以根据实际应用调整移动向量的长度，这里预设置移动向量的长度为(delta/50)，其中delta为FC11到SC11的距离。 

缩放模块设定放大倍数(例如放大至50％)，则本次缩放需要的实际移动向量的缩放-位移参数为(delta/50)×(50-25)＝delta/2，因此在移动和缩放影像之后，如图5B所示，屏幕显示区11的显示中心SC12位于原显示中心SC11与聚焦中心FC11联机的中点。 

由于在完成移动和缩放之后的影像已变更，重新更新聚焦区域 FR21，FR22，FR23，FR24，其中该FR21，FR22有部分区域落在屏幕之外，因此只有在屏幕内的部分区域为有效。原FR15整个落在屏幕之外，因此整个FR15为无效，不再有FR25。根据新的聚焦区域FR21，FR22，FR23，FR24重新计算新的聚焦中心FC12。 

接着，重新设置移动向量。移动向量的方向是从FC12指向SC12。移动向量的长度为delta/50，delta为FC12和SC12的距离。 

接着，再继续设定放大倍数(例如放大至66％)并决定移动向量。其中移动向量的缩放-位移参数为(delta/50)×(66-50)＝delta/3(在此以取整数为例)。因此在移动及缩放影像之后，如图5C所示，屏幕显示区11的显示中心SC13位于原显示中心SC12与聚焦中心FC13联机的三分之一处。重新更新聚焦区域并根据新的聚焦区域FR33，FR34，计算新的聚焦中心FC14。 

重新设置移动向量。移动向量的方向是从FC14指向SC14。移动向量的长度为delta/34，delta为FC14和SC14的距离。 

再继续设定放大倍数(例如放大至100％)时，计算实际的移动向量为(delta/34)×(100-66)＝delta。如图5D所示，当影像放大至100％时，将显示中心SC14与聚焦中心FC14重叠。 

请参照图6所示，本发明优选实施例的影像缩放装置2是与显示于屏幕显示区的影像配合应用的。影像缩放装置2包括聚焦区域设定模块21、聚焦中心计算模块22、放大比率设定模块23、移动向量计算模块24以及执行模块25。聚焦区域设定模块21在影像中对影像设定至少一个聚焦区域。聚焦中心计算模块22根据聚焦区域得到聚焦中心。放大比率设定模块23设定影像的缩放比率。移动向量计算模块24根据屏幕显示区的中心位置、聚焦中心及缩放比率而得到移动向量。执行模块25根据移动向量移动影像在屏幕显示区中的位置，并根据缩放 比率设定影像在屏幕显示区中的影像大小。其中相关叙述已于上述实施例中说明，故于此不在加以赘述。 

在计算聚焦中心以及位移向量时，遵循以下规则： 

a，当只有一个聚焦区域时，不论该聚焦区域是否有部分在屏幕之外，聚焦中心始终是该聚焦区域的中心。 

b，每个聚焦区域都有一个中心，屏幕应该容纳尽可能多的聚焦区域的中心。 

c，任何时刻至少要有一个聚焦区域的中心落在屏幕中。 

综上所述，根据本发明的影像缩放装置以及影像缩放方法是利用对象辨识技术(例如人脸辨识技术、或移动物辨识技术、或建筑物辨识技术、或自然景观辨识技术)以设定屏幕显示区中的聚焦区域，并据以得到聚焦中心，并且在计算出移动向量之后将聚焦中心朝着屏幕显示区的中心位置移动，以令使用者在对影像缩放后，能够自动将影像中的主题尽量呈现在屏幕显示区中。如此一来，使用者即可减少拖拉影像的次数，从而可轻易地浏览或查看影像中的主题。 

以上所述仅为举例性，而并非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括于后附的权利要求中。 

Claims (7)

1.一种影像缩放方法，用于在一屏幕显示区中调整一影像，该影像缩放方法包括以下步骤：

在所述屏幕显示区中对所述影像设定至少一个聚焦区域；

根据所述聚焦区域得到一聚焦中心；

设定所述影像的缩放比率；

根据所述屏幕显示区的显示中心、所述聚焦中心以及所述缩放比率，得到移动向量，所述移动向量代表所述聚焦中心在所述屏幕显示区中移动的方向和移动距离；以及

根据所述移动向量朝着所述屏幕显示区的一设定点方向移动所述影像在所述屏幕显示区中的位置，并根据所述缩放比率设定所述影像在所述屏幕显示区中的影像大小，所述设定点是所述屏幕显示区的中心位置或者根据应用需求设定的一位置。

2.如权利要求1所述的影像缩放方法，其中所述聚焦区域经一对象辨识技术而获得并设置，或为用户感兴趣而自行选择的任意区域。

3.如权利要求2所述的影像缩放方法，其中所述对象辨识技术是人脸辨识技术、或动物辨识技术、或移动物辨识技术、或建筑物辨识技术、或自然景观辨识技术。

4.如权利要求1所述的影像缩放方法，其中所述聚焦中心是所述聚焦区域的中心位置。

5.如权利要求1所述的影像缩放方法，其中当所述影像经设定后具有多个聚焦区域，则所述聚焦中心根据这些聚焦区域而得。

6.如权利要求5所述的影像缩放方法，其中所述聚焦中心是所述多个聚焦区域的重心位置。

7.一种影像缩放装置，用于与显示在一屏幕显示区的一影像配合应用，该影像缩放装置包括：

一聚焦区域设定模块，对所述影像设定至少一个聚焦区域；

一聚焦中心计算模块，根据所述屏幕显示区中的所述聚焦区域得到一聚焦中心；

一放大比率设定模块，设定所述影像的缩放比率；

一移动向量计算模块，根据所述屏幕显示区的一显示中心、所述聚焦中心以及所述缩放比率得到一移动向量，所述移动向量代表所述聚焦中心在所述屏幕显示区中移动的方向和移动距离；以及

一执行模块，根据所述移动向量朝着所述屏幕显示区的一设定点方向移动所述影像在所述屏幕显示区中的位置，并根据所述缩放比率设定所述影像在所述屏幕显示区中的影像大小，所述设定点是所述屏幕显示区的中心位置或者根据应用需求设定的一位置。

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